本文關(guān)鍵詞：充填體強(qiáng)度超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)及充填接頂優(yōu)化試驗(yàn)研究

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【摘要】：在下向分層充填的過(guò)程中,充填體強(qiáng)度及其接頂效果是考量料漿品質(zhì)的兩大重要指標(biāo)。充填體的強(qiáng)度與接頂性直接制約礦山開(kāi)采的進(jìn)度、影響采場(chǎng)的安全與穩(wěn)定。超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)具有便捷、無(wú)損的特點(diǎn),可作為礦山充填強(qiáng)度檢測(cè)的新手段;泡沫混凝土具有高流動(dòng)性的特點(diǎn),可作為金屬礦山采空區(qū)的充填材料。本文以超聲導(dǎo)波理論為指導(dǎo),通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)下向分層充填人工頂板的強(qiáng)度及其聲學(xué)特性進(jìn)行研究。同時(shí),對(duì)泡沫充填體中發(fā)泡劑的種類及添加量進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)其充填接頂效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。得出以下主要結(jié)論:(1)采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法對(duì)波導(dǎo)桿和充填體-鋼筋體系的聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)?zāi)M的結(jié)果顯示,在不同頻率時(shí)波的傳播速度、波的衰減特性均不同。在充填體-鋼筋體系中存在最佳激發(fā)波,激發(fā)波的周期數(shù)為5、頻率為30kHz,它能使反射波最明顯、最易表征出強(qiáng)度與波速、衰減的關(guān)系。(2)分析了特定頻率(30kHz)下,縱向?qū)Рㄔ诔涮铙w-鋼筋體系中的傳播規(guī)律,結(jié)果顯示,充填體-鋼筋體系的波速、衰減和充填體的強(qiáng)度直接相關(guān)。隨著充填體強(qiáng)度的增大,縱向?qū)Рㄔ诔涮铙w-鋼筋體系中的傳播速度呈指數(shù)遞減趨勢(shì),衰減呈指數(shù)遞增趨勢(shì)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)處理后得到了波速、衰減與充填體強(qiáng)度的擬合方程,為實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)人工假頂?shù)膹?qiáng)度檢測(cè)提供了參考依據(jù)。(3)通過(guò)對(duì)兩種類型發(fā)泡劑的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)研究,探討了兩種類型發(fā)泡劑的稀釋倍率、發(fā)泡倍數(shù)和沉降量變化規(guī)律,測(cè)試結(jié)果顯示B型發(fā)泡劑比A型發(fā)泡劑的性能更為穩(wěn)定。然后,采用膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀對(duì)泡沫料漿和普通料漿進(jìn)行流動(dòng)度測(cè)試,探討了發(fā)泡劑添加量對(duì)流動(dòng)度的影響,料漿濃度對(duì)流動(dòng)度的影響,結(jié)果顯示,發(fā)泡劑對(duì)充填料漿的流動(dòng)度有提高的作用,并且隨添加量的增加,料漿流動(dòng)度呈遞增趨勢(shì)。當(dāng)充填料漿中添加1.5%的發(fā)泡劑時(shí),在保證流動(dòng)度和強(qiáng)度變化不大的情況下,料漿濃度可由75%提高至79%。(4)建立分層充填模型,對(duì)泡沫料漿的接頂效果進(jìn)行室內(nèi)模擬研究。研究結(jié)果顯示,在充填料漿中加入發(fā)泡劑,充填料漿液面與水平面之間夾角的正切值由0.0064降低至0.0029。因此,加入一定量的發(fā)泡劑能夠有效地改善充填接頂?shù)男Ч?br/> 【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD853.34

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本文編號(hào)：1239810